《江苏南京师范大学附属中学江宁分校物理第十三章 电磁感应与电磁波精选测试卷》由会员分享，可在线阅读，更多相关《江苏南京师范大学附属中学江宁分校物理第十三章 电磁感应与电磁波精选测试卷（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、江苏南京师范大学附属中学江宁分校物理第十三章 电磁感应与电磁波精选测试卷一、第十三章电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优（难）1. 如图所示，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和匕垂直纸面如图放置，与坐标原点 分别位于边长为a的正方形的四个点上，L1与L2中的电流均为I,方向均垂直于纸面向 外，L3中的电流为2I,方向垂直纸面向里（已知电流为I的长直导线产生的磁场中，距导 k线r处的磁感应强度B （其中k为常数）.某时刻有一质子（电量为e）正好沿与x r轴正方向成45斜向上经过原点0,速度大小为v，则质子此时所受磁场力为（）VA.方向垂直纸面向里23khe大小为a3。2 kIveB. 万向垂
2、直纸面向外，大小为2aC. 方向垂直纸面向里，大小为3、商丧a2 萼 3kIveD. 万向垂直纸面向外，大小为2a【答案】B【解析】【详解】根据安培定则，作出三根导线分别在0点的磁场方向，如图:kI由题意知，L1在0点产生的磁感应强度大小为B1= a，l2在0点产生的磁感应强度大小kI ,2kI为Bf，L3在0点产生的磁感应强度大小为旷歹，先将B2正交分解，则沿X轴kI kI负方向的分量为b2x二至五sin45_五，同理沿y轴负方向的分量为3kI4B =5 sin45 =,2y 2a2a故X轴方向的合磁感应强度为Bx = B1+B2x = 2a，V轴方向的合磁感应强度为By = B3-B2yB
3、方向为tana=或二L则a=45，如图:Bx故某时刻有一质子（电量为e）正好沿与x轴正方向成45斜向上经过原点0，由左手定则 可知，洛伦兹力的方向为垂直纸面向外，大小为f=eBv=至巫些，故b正确;故选B .2a【点睛】磁感应强度为矢量，合成时要用平行四边形定则，因此要正确根据安培定则判断导线周围 磁场方向是解题的前提.2. 三根相互平行的通电长直导线放在等边三角形的三个顶点上，右图为其截面图，电流方 向如图所示.若每根导线的电流均为/，每根直导线单独存在时，在三角形中心。点产生 的磁感应强度大小都是B，则三根导线同时存在时。点的磁感应强度大小为（）j威j站；A. 0B. BC. 2BD.-B
4、【答案】C【解析】分析：三角形中心。点到三根导线的距离相等.根据安培定则判断三根导线在0点产生的 磁感应强度的方向，根据平行四边形定则进行合成，求出三根导线同时存在时的磁感应强 度大小.解答：解：根据安培定则判断得知：三根导线在O点产生的磁感应强度的方向分别为：上面导线产生的B方向水平向左，大小为B；下面左边导线产生的B方向斜向左上方，与水平成60角，下面右边导线产生的B方向斜向右上方，与水平成60角，则根据平行四边形定则进行合成可知，下面两根导线产生的合场强大小为B，方向水平向左，所以三根导线同时存在时的磁感应强度大小为2B，方向水平向左.故选C点评：本题首先运用安培定则判断B的方向，其次要
5、利用平行四边形定则进行合成，同时 要利用好几何关系.3. 如图为两组同心闭合线圈的俯视图，若内线圈通有图示的/1方向的电流，则当/1增大时 外线圈中的感应电流/2的方向及/2受到的安培力F的方向分别是（）A. /2顺时针方向，F沿半径指向圆心B. /2顺时针方向，F沿半径背离圆心向外C. /2逆时针方向，F沿半径指向圆心D. /2逆时针方向，F沿半径背离圆心向外【答案】D【解析】【详解】如图内线圈的电流方向为顺时针方向，由安培定则分析得知，外线圈中磁通量方向向里， 当/1增大时，穿过外线圈的磁通量增大，根据楞次定律判断外线圈中的感应电流/2的方向 为逆时针，外线圈所在处磁场方向向外。根据左手定
6、则分析得到：/2受到的安培力F方向 是沿半径背离圆心向外.所以D正确，ABC错误。4. 三根通电长直导线垂直纸面平行固定，其截面构成一正三角形，。为三角形的重心，通 过三根直导线的电流分别用/1、/2、/3表示，方向如图。现在。点垂直纸面固定一根通有电 流为/0的直导线，当二七=气=10时，。点处导线受到的安培力大小为F。已知通电长 直导线在某点产生的磁感应强度大小和电流成正比，则（）-皿A. 当=3/。、12= 13= 10时，O点处导线受到的安培力大小为4FB. 当11 = 31 、= 13 = 10时，O点处导线受到的安培力大小为、珂FC. 当12=310、11 = 13 = 10时，O
7、点处导线受到的安培力大小为*FD. 当13 = 310、/1 = 12= 10时，O点处导线受到的安培力大小为2F【答案】C【解析】【分析】【详解】根据安培定则画出1、1、/在o点的磁感应强度B、B、B的示意图如图所示123123当11 = 12 = 13 = 10时，三根导线在O点产生的磁感应强度大小相等，设为B0，根据磁场 叠加原理可知，此时O点的磁感应强度为B = 2 B0此时O点处对应的导线的安培力F = 2 B010 LAB.由于通电长直导线在某点产生的磁感应强度大小和电流成正比，当1 = 31、1 = 1 = 1 时，则有10230B1 = 3B0，B2 = B3 = B0根据磁场
8、叠加原理可知，此时O点的磁感应强度为B = 4 B0此时O点处对应的导线的安培力F = 4 B010 L = 2 F故AB错误；C.当 1 =31、1 = 1 = 1 时，有20130B2 = 3 B0，B1 = B3 = B0如图所示根据磁场叠加原理可知B = 2 扬B0此时。点处对应的导线的安培力F F = 2、B010 L =、3f故C正确；D.当 I = 31、I = I = I 时，有30120B3 = 3 B0，B = B2 = B0根据磁场叠加原理可知B = 2 专3B0此时。点处对应的导线的安培力F f = 2血010 L =(3f故D错误。故选C。5. 如图所示，两根相互平行
9、的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通 有大小相等、方向相反的电流。为MN的中点，P为MN连线的中垂线。一质子此时恰 好经过P点，速度方向指向。点。下列说法正确的是A. 。点处的磁感应强度为零B. 质子将向右偏转C. 质子将垂直于纸面向外偏转D. 质子将做直线运动【答案】D【解析】【详解】A、根据右手螺旋定则，M处导线在。点产生的磁场方向竖直向下，N处导线在。点产生 的磁场方向竖直向下，合成后磁感应强度不等于0,故A错误；BCD、M在P处产生的磁场方向垂直于PM偏下，N在P处产生的磁场方向垂直于PN偏 下，根据平行四边形定则，知P处的磁场方向竖直向下，根据左手定则，质子不受到的
10、洛 伦兹力作用，将做直线运动，故BC错误，D正确；故选D。6. 通电直导线在其周围形成的磁场中某一点的磁感应强度大小与电流的大小成正比，与该 点到导线的垂直距离成反比.如图所示，菱形ABCD在水平面内，。点为菱形的中心，匕DAB = 60，在A、B、C三点垂直于水平面放置三根平行直导线，导线中电流的大小和方 向均相同，则。点和D点处的磁感应强度方向的关系以及大小之比为（）月既：08B.相同，1 : 1D.垂直，1 : 2A.相反，1 : 2C.垂直，2 : 1【答案】B【解析】【详解】kI如图甲所示，A、C处导线在。点处产生的磁场的磁感应强度等大反向，矢量和为零，B处 导线在。点处产生的磁场的
11、磁感应强度沿0C方向，设菱形的边长为a，导线中的电流大 小为/，则。点处的磁感应强度大小为B 坦.如图乙所示，A、C处导线在D点处产 生的磁场的磁感应强度的矢量和为一，方向垂直BD向右，B处导线在D点处产生的磁场kI 一的磁感应强度方向垂直BD向右，大小为一，因此D点处的磁感应强度方向垂直BD向a右，大小为BD2kI确.，则。、D两点处的磁感应强度方向相同，大小之比为1： 1, B正7. 丹麦物理学家奥斯特在1820年通过实验发现电流磁效应，下列说法正确的是（）A. 奥斯特在实验中观察到电流磁效应，揭示了电磁感应定律B. 将直导线沿东西方向水平放置，把小磁针放在导线的正下方，给导线通以足够大电
12、流， 小磁针一定会转动C. 将直导线沿南北方向水平放置，把小磁针放在导线的正下方，给导线通以足够大电流， 小磁针一定会转动D. 将直导线沿南北方向水平放置，把铜针（用铜制成的指针）放在导线的正下方，给导线通 以足够大电流，铜针一定会转动【答案】C【解析】【分析】【详解】奥斯特在实验中观察到了电流的磁效应，而法拉第发现了电磁感应定律；故A错误；将直 导线沿东西方向水平放置，把小磁针放在导线的正下方时，小磁针所在位置的磁场方向可 能与地磁场相同，故小磁针不一定会转动；故B错误；将直导线沿南北方向水平放置，把 小磁针放在导线的正下方，给导线通以足够大电流，由于磁场沿东西方向，则小磁针一定 会转动；故
13、C正确；铜不具有磁性，故将导线放在上方不会受力的作用，故不会偏转；故 D错误；故选C.【点睛】本题考查电流的磁场的性质，要注意能明确电磁场方向的判断，并掌握小磁针受力方向为 该点磁场的方向.8. 已知长直导线中电流I产生磁场的磁感应强度分布规律是B= k1 （k为常数，r为某点 r到直导线的距离）。如图所示，在同一平面内有两根互相平行的长直导线甲和乙，两导线 通有大小分别为2I和/且方向相反的电流，。点到两导线的距离相等。现测得。点的磁感 应强度的大小为B0。则甲导线单位长度受到的安培力大小为（）D.【答案】C【解析】【详解】设两导线间距为d,根据右手螺旋定则知，甲导线和乙导线在。点的磁感应强
14、度方向均为 垂直纸面向里，根据矢量叠加有乙导线在甲导线处产生的磁感应强度大小则甲导线单位长度受到的安培力大小厂 B x 2IL BIF = 9L 3C正确，ABD错误。故选C。9. 在导线中电流在周围空间产生的磁感应强度大小为：眼匚，k为常数，r为到导线 的距离，如图所示，两个半径相同，材料不同的半圆环并联地接在电路中，电路中的总电I2 ,流为I，流过ABD半圆环的电流为3，流过ACD半圆环的电流为31，在圆环圆心处电流产 生的磁场的磁感应强度为B，若将ABD半圆环绕直径AD转过90，这时在O点的磁感应强 度大小为（ ）A. 3BB. 5BC. 2BD. B【答案】B【解析】ABD半圆环的电流
15、和ACD半圆环的电流产生的磁场在O点处的磁场的磁感应强度方向相 反，根据磁场叠加可知，半圆环中3 I电流在O点产生的磁场的磁感应强度大小为B，那么ACD2半圆环的电流为 I，在O点产生磁场的磁感应强度大小为2B，因此将ABD半圆环绕直径 转过90，这时在O点磁场的磁感应强度大小为B，=B2 + （2B） =B，故B正确， ACD错误；故选B.10. 如图所示，A、B两回路中各有一开关S1、S2，且回路A中接有电源，回路B中接有灵 敏电流计，下列操作及相应的结果可能的是（）A. 先闭合S2,后闭合S1的瞬间，电流计指针偏转B. S1、S2闭合后，在断开S2的瞬间，电流计指针偏转C. 先闭合S1，后闭合s2的瞬间，电流计指针偏转D. S1、S2闭合后，
